JPH089427Y2 - 内燃機関の燃料噴射装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は内燃機関の燃料噴射装置に関する。

〔従来の技術〕

特開昭62−3168号公報には、圧縮空気室の一端を自動
弁を介して機関燃焼室内に接続し、圧縮空気室に燃料噴
射弁および空気噴射弁を配設せしめて燃料噴射弁から圧
縮空気室内に供給された燃料を空気噴射弁から供給され
た圧縮空気によって自動弁を介して燃焼室内に噴出せし
めるようにしたいわゆるエアブラスト弁が開示されてい
る。

〔考案が解決しようとする課題〕

このエアブラスト弁を多気筒内燃機関に用いる場合、
各エアブラスト弁に燃料を分配して供給するためのフュ
エルデリバリ管と、各エアブラスト弁に圧縮空気を分配
して供給するためのエアデリバリ管とを設ける必要があ
る。これらのデリバリ管の取付スペースを小さくするた
めエアデリバリ管をフュエルデリバリ管に近接配置しま
たはエアデリバリ管をエアブラスト弁の燃料噴射弁に近
接配置すると、エアデリバリ管内を流れる高温の圧縮空
気の熱がフュエルデリバリ管または燃料噴射弁内の燃料
に伝達され、燃料が気化して気泡を発生するという問題
がある。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するために本考案によれば、燃料を
圧縮空気によって噴出せしめる複数のエアブラスト弁を
備え、各エアブラスト弁に圧縮空気を供給するためのエ
アデリバリ通路が形成されたエアデリバリ管を設け、エ
アデリバリ管をエアブラスト弁の燃料供給系に近接配置
せしめると共にエアデリバリ管のエアデリバリ通路と燃
料供給系との間に冷却通路を形成している。

〔作用〕

エアデリバリ管をエアブラスト弁の燃料供給系に近接
配置したので、燃料噴射装置全体をコンパクト化するこ
とができる。また、エアデリバリ管のエアデリバリ通路
とエアブラスト弁の燃料供給系との間に冷却通路を形成
したので、エアデリバリ通路内を流れる圧縮空気の熱が
燃料供給系に伝達されることが抑制される。

〔実施例〕

第４図には４気筒２サイクル内燃機関の概略図を示
す。第４図を参照すると、11は各気筒、20は各気筒11内
に燃料を噴射するエアブラスト弁、40は各エアブラスト
弁20に圧縮空気を分配するためのエアデリバリパイプ、
47は各エアブラスト弁20に燃料を分配するためのフュエ
ルデリバリパイプを示す。

第５図および第６図には第４図の４気筒２サイクル内
燃機関の１つの気筒を示す。第５図および第６図を参照
すると、１はシリンダブロック、２はピストン、３はシ
リンダヘッド、４は燃焼室、５は一対の給気弁、６は給
気ポート、７は一対の排気弁 、８は排気ポート、９は
点火栓を夫々示す。シリンダヘッド３の内壁面上には排
気弁７側の給気弁５周縁部と弁座間の開口を給気弁５の
全開弁期間に亘って閉鎖するマスク壁10が形成される。
従って給気弁５が開弁すると新気が矢印Ａで示されるよ
うに排気弁７と反対側から燃焼室４内に流入する。一対
の給気弁５の間に位置するシリンダヘッド３の内壁面上
にはエアブラスト弁20が配置される。

第１図はエアブラスト弁20の一部断面側面図を示す。
第１図を参照すると、エアブラスト弁20のハウジング21
内にはまっすぐに延びるニードル挿入孔22が形成され、
このニードル挿入孔22内にニードル挿入孔22よりも小径
のニードル23が挿入される。ニードル挿入孔22の一端に
はノズル口24が形成され、このノズル口24はニードル23
の先端部に形成された弁部25によって開閉制御される。
第１図に示す実施例ではこのノズル口24は燃焼室４内に
配置される。また、ニードル23にはスプリングリテーナ
26が固定され、このスプリングリテーナ26とハウジング
21間には圧縮ばね27が挿入される。この圧縮ばね27のば
ね力によりノズル口24は通常ニードル23の弁部25によっ
て閉鎖される。弁部25と反対側のニードル23の端部には
可動コア28が圧縮ばね29のばね力により常時当接せしめ
られており、ハウジング21内には可動コア28を吸引する
ためのソレノイド30とステータ31が配置される。ソレノ
イド30が付勢されると可動コア28がステータ31に向けて
移動し、その結果ニードル23が圧縮ばね27のばね力に抗
してノズル口24の方向に移動するのでノズル口24が開弁
せしめられる。

一方、ハウジング21内には円筒状をなすノズル室32が
形成される。ノズル室32の一端32aは圧縮空気導入路33
を介して空気分岐通路34に連通せしめられ、ノズル室32
の他端32bは圧縮空気導出路35を介してニードル挿入孔2
2内に連通せしめられる。ノズル室32内には燃料噴射弁3
6の噴口37が配置され、更にこの噴口37はノズル室32内
の一端32aと他端32bとの間に位置する。噴口37は圧縮空
気導出路35の軸線上に配置され、噴口37からは圧縮空気
導出路35の軸線に沿って広がり角の小さな燃料が噴射さ
れる。

第１図および第２図を参照すると、エアデリバリパイ
プ40にはその長手方向軸線に沿って延びるエアデリバリ
通路41が形成される。エアデリバリ通路41からは、エア
デリバリ通路41の軸線に垂直な平面に沿って４つの空気
分岐通路34が延びる。各空気分岐通路34は対応するエア
ブラスト弁20の各圧縮空気導入路33に夫々連通せしめら
れる。エアデリバリ通路41の中央部にはエア供給通路42
が形成され、このエア供給通路42に圧力調整器43が接続
される。圧力調整器43は、エアポンプ（図示せず）から
供給される圧縮空気の圧力をほぼ一定圧力に調整してエ
ア供給通路42に供給している。エアデリバリパイプ40の
上方には燃料噴射弁36を挿入して支持するための４つの
燃料噴射弁挿入孔44が形成されている。燃料噴射弁36は
防振および断熱用のインシュレータ45を介して挿入孔44
内に挿入支持されている。また、エアデリバリ通路41と
燃料噴射弁挿入孔44との間のエアデリバリパイプ40に
は、冷却水通路46がエアデリバリ通路41と平行に形成さ
れる。冷却水通路46内には機関冷却水が導かれエアデリ
バリパイプ40を冷却している。エアデリバリパイプ40は
シリンダヘッド３に取付けられている。

第１図および第３図を参照すると、フュエルデリバリ
パイプ47にはその長手方向軸線に沿って延びるフュエル
デリバリ通路48が形成される。フュエルデリバリ通路48
からは、フュエルデリバリ通路48の軸線に垂直な平面に
沿って４つの燃料分岐通路49が延びる。各燃料分岐通路
49内には、対応する燃料噴射弁36の後端部50が夫々嵌入
せしめられる。フュエルデリバリ通路48の中央部にはフ
ュエル供給通路51が形成され、このフュエル供給通路51
を介してフュエルデリバリ通路48内に燃料が供給され
る。フュエルデリバリパイプ47にはフランジ部52が形成
され、フュエルデリバリパイプ47はフランジ部52とエア
デリバリパイプ40との間に断熱材53を介在せしめてボル
ト54によってエアデリバリパイプ40に取付けられる。

第１図を参照すると、エアデリバリパイプ40にはエア
ポンプによって圧縮された高温の圧縮空気が供給され、
ニードル挿入孔22、ノズル室32および圧縮空気導出路35
内は圧縮空気で満たされている。燃料噴射弁36にはフュ
エルデリバリパイプ47から燃料が供給され、燃料噴射弁
36の噴口37から圧縮空気導出路35の軸線に沿って燃料が
噴射される。次いでソレノイド30が付勢されるとニード
ル23がノズル口24を開弁する。このとき弁部25近傍に噴
射燃料が集まっているのでニードル23がノズル口24を開
弁するや否や燃料と圧縮空気が共にノズル口24から燃焼
室４内に噴出する。また、ニードル23がノズル口24を開
弁すると圧縮空気が圧縮空気導入路33からノズル室32内
に流入し、次いで圧縮空気導出路35を経てノズル口24に
向かうために圧縮空気導出路35の内壁面およびノズル室
32の内壁面上に付着した燃料が圧縮空気流によって運び
去られ、ノズル口24から噴出せしめられる。従ってニー
ドル23が開弁するや否や噴射燃料の全てがノズル口24か
ら噴出せしめられ、次いでこれらの全噴射燃料の噴出が
完了すると圧縮空気のみがノズル口24から噴出せしめら
れる。次いでソレノイド30が消勢されてニードル23がノ
ズル口24を閉弁する。

エアデリバリパイプ40は冷却水通路46を流れる機関冷
却水によって冷却される。従ってエアデリバリ通路41内
を流れる圧縮空気も冷却され、このためエアブラスト弁
20内に流入する圧縮空気の温度は低下せしめられエアブ
ラスト弁20の熱的劣化、例えばソレノイド30の絶縁劣化
等を抑制することができる。また、燃料噴射弁36はエア
デリバリパイプ40と接触し支持されているため、エアデ
リバリ通路41内を流れる圧縮空気によってエアデリバリ
パイプ40が高温に加熱されると、燃料噴射弁36が加熱さ
れて燃料噴射弁36内の燃料が気化し気泡を発生するおそ
れがある。燃料中に気泡が発生すると、ノズル口24から
の正常な燃料噴射が阻害されるという問題がある。本実
施例では、冷却水通路46内を流れる機関冷却水によって
エアデリバリパイプ40が冷却されるため、燃料噴射弁36
が高温になることを防止でき、従って燃料が気化して気
泡を発生することを防止することができる。また、フュ
エルデリバリパイプ47は断熱材53を介してエアデリバリ
パイプ40に取付けられているため、フュエルデリバリパ
イプ47内の燃料が高温となり気泡を生ずることが防止さ
れる。さらに、冷却水通路46内には機関冷却水が導入さ
れるため、エアデリバリ通路41内を流れる圧縮空気が過
度に低下することも防止され、このため圧縮空気中の水
分が結露することも防止することができる。

第７図には別の実施例のエアブラスト弁60を示す。第
７図を参照すると、エアブラスト弁60のハウジング61内
にはまっすぐに延びるニードル挿入孔62が形成され、こ
のニードル挿入孔62内にニードル挿入孔62よりも小径の
ニードル63が挿入される。ニードル挿入孔62の一端には
ノズル口64が形成され、このノズル口64はニードル63の
先端部に形成された弁部65によって開閉制御される。ノ
ズル口64は、第１図の圧縮ばね27と同様の圧縮ばねのば
ね力により、通常ニードル63の弁部65によって閉鎖され
ている。ニードル63は第１図の実施例と同様にソレノイ
ドによって電磁的に駆動せしめられ、ソレノイドがオン
せしめられるとニードル63は圧縮ばねのばね力に抗して
移動し、弁部65が燃焼室４内に突出してノズル口64が開
弁せしめられる。ノズル口64と反対側のハウジング61に
は円筒状の空気連結部66が設けられ、この空気連結部66
には圧縮空気連絡通路67が形成される。この圧縮空気連
絡通路67はニードル挿入孔62に連通されている。ハウジ
ング62内にはニードル挿入孔62の軸線と平行な軸線を有
するノズル室70が形成される。ノズル室70は、圧縮空気
導出路71を介して、ニードル大径部73aよりノズル口64
側のニードル挿入孔62内に連通せしめられる。圧縮空気
導出路71はノズル口64方向に向けてニードル挿入孔62に
対して斜めに延びている。また、ノズル室70は連絡通路
72を介して、ニードル大径部63aより圧縮空気連絡通路6
7側のニードル挿入孔62内に連通せしめられる。ノズル
室70内には燃料噴射弁73の噴口74が配置され、燃料噴射
弁73はノズル室70と同軸的に配設される。噴口74と反対
側の燃料噴射弁73には円筒状の燃料連結部75が設けら
れ、この燃料連結部75には燃料連絡通路76が形成され
る。ハウジング61の先端部は、ガスケット77および78を
介してシリンダヘッド３に取付けられており、ノズル口
64は燃焼室４内に配置されている。空気連結部66および
燃料連結部75はデリバリパイプ組立体80に連結されてい
る。

第８図にはデリバリパイプ組立体80の斜視図を、第９
図にはデリバリパイプ組立体80の分解斜視図を示す。第
７図から第９図を参照すると、デリバリパイプ組立体80
は、エアデリバリパイプ81と、フュエルデリバリパイプ
82と、断熱材83とを具備する。フュエルデリバリパイプ
82は断面略長方形の四角柱状であり、そのほぼ中心軸線
に沿って断面略長方形状のフュエルデリバリ通路84が形
成される。またフュエルデリバリパイプ82には、フュエ
ルデリバリ通路84からフュエルデリバリパイプ82の底面
82aに貫通する４つの円筒状の燃料分岐通路85が等間隔
をあけて形成される。燃料分岐通路85はフュエルデリバ
リ通路84に対し垂直方向に延びている。フュエルデリバ
リパイプ82には、フュエルデリバリ通路84および燃料分
岐通路85に垂直な方向に延びるねじ孔86が形成される。

エアデリバリパイプ81もフュエルデリバリパイプ82と
ほぼ同様に形成されている。エアデリバリパイプ82にも
ほぼその中心軸線に沿って断面略長方形状のエアデリバ
リ通路87が形成される。またエアデリバリパイプ81に
は、エアデリバリ通路87からエアデリバリパイプ81の底
面81aに貫通する４つの円筒状空気分岐通路88が等間隔
をあけて形成される。空気分岐通路88はエアデリバリ通
路87に対して直方向に延びている。エアデリバリ通路87
および空気分岐通路88に垂直な方向にエアデリバリパイ
プ81を貫通して、フュエルデリバリパイプ82の各ねじ孔
86と対応する位置に各ねじ孔89が形成される。フュエル
デリバリパイプ82対向側面と反対側のエアデリバリパイ
プ81側面には、デリバリパイプ組立体80をシリンダヘッ
ド３に取付けるためのフランジ部90が形成される。板状
の断熱材83には長手方向に延びる帯状の貫通溝91が形成
され、貫通溝91の各端部には冷却水流入通路92および冷
却水流出通路93が設けられる。断熱材83の両側面上に
は、貫通溝91の周囲に沿ってシールリング94が配設され
る。また断熱材83には、エアデリバリパイプ81およびフ
ュエルデリバリパイプ82の各ねじ孔89,86に対応する位
置にねじ孔95が形成される。エアデリバリパイプ81とフ
ュエルデリバリパイプ82とは断熱材83を介して、夫々の
長手方向の軸線が平行となるように連結され、ねじ孔8
6,89,95に挿入されるボルト96によって相互に連結固定
される。従って貫通溝91は、エアデリバリパイプ81およ
びフュエルデリバリパイプ82の対向側面によって密閉さ
れ冷却水通路を形成する。この冷却水通路91内いは機関
冷却水が導入される。

各空気分岐通路88内には空気連結部66が嵌入され、Ｏ
リング97によって密封される。また各燃料分岐通路85内
には燃料連結部75が嵌入され、Ｏリング98によって密封
される。デリバリパイプ組立体80は、フランジ部90とシ
リンダヘッド３との間に断熱材99を介在せしめて、ボル
ト100によってシリンダヘッド３に取付固定される。

本実施例においても第１図に示した実施例と同様の作
用効果を奏する。特に本実施例では、エアデリバリパイ
プとフュエルデリバリパイプとを一体としているためデ
リバリパイプをさらにコンパクト化することができ、ま
たデリバリパイプの組付性を向上することができる。

〔考案の効果〕

燃料供給系内の燃料が加熱されて気泡を発生すること
を防止しつつ燃料噴射装置全体をコンパクト化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はエアブラスト弁の一部断面側面図、第２図はエ
アデリバリパイプの略側面図、第３図はフュエルデリバ
リパイプの略側面図、第４図は４気筒２サイクル内燃機
関の概略図、第５図は第４図の２サイクル内燃機関のシ
リンダヘッド内壁面の底面図、第６図は第４図の２サイ
クル内燃機関の側面断面図、第７図は別の実施例のエア
ブラスト弁の一部断面側面図、第８図はデリバリパイプ
組立体の一部断面斜視図、第９図はデリバリパイプ組立
体の分解斜視図でる。 20,60…エアブラスト弁、36,73…燃料噴射弁、40,81…
エアデリバリパイプ、41,87…エアデリバリ通路、46,91
…冷却水通路、47,82…フュエルデリバリパイプ、48,84
…フュエルデリバリ通路、80…デリバリパイプ組立体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】燃料を圧縮空気によって噴出せしめる複数
   のエアブラスト弁を備え、各エアブラスト弁に圧縮空気
   を供給するためのエアデリバリ通路が形成されたエアデ
   リバリ管を設け、該エアデリバリ管を前記エアブラスト
   弁の燃料供給系に近接配置せしめると共に前記エアデリ
   バリ管のエアデリバリ通路と前記燃料供給系との間に冷
   却通路を形成した内燃機関の燃料噴射装置。